在役焊接壓力管道環(huán)焊縫可靠性的評定理論與計算.pdf

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文在役焊接壓力管道環(huán)焊縫可靠性的評定理論與計算姓名：何柏林申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料加工指導(dǎo)教師：霍立興1999.12.1在不同均值處取不同變異系數(shù)時對含缺陷焊接壓力管道可靠度及失效概率的影響，計算并探討了管道尺寸變化、內(nèi)表面裂紋張開角度變化以及管道焊接采用不同強(qiáng)度匹配時在上述諸隨機(jī)變量的影響下對焊接壓力管道結(jié)構(gòu)可靠性的影響，在計算和分析的基礎(chǔ)上，找出對管道結(jié)構(gòu)可靠性影響較大的參數(shù)。旺本文計算條件下，計算結(jié)果表明，在

2、6HJI彎矩M，內(nèi)壓尸，焊縫金屬的斷裂韌性以和內(nèi)表面裂紋深度口四個隨機(jī)變量中，外加彎矩M的變異對含缺陷壓力管道結(jié)構(gòu)的可靠性影響最大；焊縫金屬的斷裂韌性露的變異對結(jié)構(gòu)可靠性的影響次之；第三個影響因素是內(nèi)表面裂紋深度a的變異：內(nèi)壓尸的變異對結(jié)構(gòu)的可靠性影響最小。本文的研究成果對于推動概率思想在含缺陷焊接壓力管道安全評定的建立，為我國的管道缺陷概率安全評定規(guī)范的建立提供必要的理論依據(jù)，對于豐富含缺陷焊接壓力管道概率安全評定理論具有重要的理論意

3、義。基于各種冶金、軋制、熱處理、焊接等制造過程的影響，焊縫金屬的斷裂韌性等力學(xué)性能指標(biāo)具有本質(zhì)上的分散性訂’本文進(jìn)行了管線鋼(X65)和鐵素體鋼(M31)兩種管道材料焊縫金屬斷裂韌性測定試驗(yàn)，建立確定斷裂韌性統(tǒng)計分布的概率模型t(經(jīng)多種數(shù)理統(tǒng)計檢驗(yàn)，對兩種材料斷裂韌性指標(biāo)露的統(tǒng)計分布函數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計擬合檢驗(yàn)。統(tǒng)計計算結(jié)果表明，兩種材料的斷裂韌性指標(biāo)舜在室溫時，均可以擬合為正態(tài)分布函數(shù)。、√本文首次將快速收斂MonteCarlo方法引入到含

4、缺陷焊接壓力管道結(jié)構(gòu)的可靠度與失效概率計算中。該方法通過數(shù)學(xué)處理，使隨機(jī)抽樣只限于在失效邊界上進(jìn)行，并在此基礎(chǔ)上尋找出坐標(biāo)原點(diǎn)到失效面的最短距離以及相應(yīng)點(diǎn)的坐標(biāo)值，從而獲得可靠性指標(biāo)和驗(yàn)算點(diǎn)值。算例表明，該方法收斂快、計算精度高、模擬次數(shù)與結(jié)構(gòu)的失效概率大小無關(guān)，完全可用于含缺陷焊接壓力管道結(jié)構(gòu)的可靠度與失效概率的計算，特別是各隨機(jī)變量可以用結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)方程顯式表達(dá)時，該方法的應(yīng)用效果更佳∥本文首次編制了基于快速收斂MonteCarl